2D 图形定位

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功能描述

该步骤通过图像中预先设置的直线或圆,对目标物体进行精确定位,输出目标物体的精确位姿。

使用场景

该步骤适用于目标物体具有明显且稳定的图形特征,且需要基于图形特征对目标物体进行精确定位的场景。

输入与输出

输入

输入端口 数据类型 说明

图像

Image

此端口输入的图像用于定位目标物体。

物体位姿

Pose2D[]

匹配到的物体在图像中的位置、姿态及缩放比例。

输出

输出端口 数据类型 说明

位姿

Pose2D[]

根据图形特征精确定位得到的目标物体位姿。

参数说明

参数 解释

定位模式

参数解释:选择图形组合方式。选择定位模式后,需按照该模式绘制对应数量和类型的特征 ROI。

值列表:四线定位、两线定位、两圆定位、四圆定位、一圆一线定位。

  • 四线定位:通过检测目标物体的四条边缘线,计算目标物体的位置和方向。

  • 两线定位:通过检测目标物体的两条边缘线,计算目标物体的位置和方向。

  • 两圆定位:通过检测目标物体上的两个圆形特征,计算目标物体的位置和方向。

  • 四圆定位:通过检测目标物体上的四个圆形特征,计算目标物体的位置和方向。

  • 一圆一线定位:通过检测一个圆形和一条直线,计算目标物体的位置和方向。

四线定位

单击绘制按钮,在数据可视化区拖动以绘制四个直线 ROI,分别覆盖待检测的四条边缘线。系统将根据卡尺设置提取多列像素,每列像素中检测的边缘点将用于直线拟合。

在数据可视化窗口中,卡尺上的箭头表示该卡尺检测边缘的方向。步骤会沿各卡尺的检测方向检测边缘点。为稳定检测直线边缘,该方向应尽量与待检测直线边缘垂直。

如果待检测直线存在倾斜角度,可调整矩形 ROI 的旋转角度,使卡尺及其检测方向随 ROI 一起旋转,从而适配待检测直线的方向。

绘制 ROI 后,参考以下参数说明进行图形检测相关设置。

参数 解释

边缘极性

参数解释:该参数用于指定边缘处灰度值的变化方向。

值列表:

  • 暗到亮:检测灰度值从低到高变化的边缘,视觉上颜色从暗到亮。

  • 亮到暗:检测灰度值从高到低变化的边缘,视觉上颜色从亮到暗。

  • 任意:不限制边缘灰度值的变化方向,两种类型都可检测。

滤波窗口大小

参数解释:指定对提取的每列像素在其方向上进行滤波时使用的窗口大小。滤波可减少噪声,提升边缘检测结果的稳定性。

边缘类型

参数解释:定义边缘检测中要保留的边缘类型。

值列表:最优、首个、最后一个

灰度变化阈值

参数解释:该参数决定在提取的像素列中,边缘处相邻像素点的灰度值变化量需大于或等于该阈值时,才会检测到边缘点。合理设置该参数值,可有效过滤微弱边缘和噪声。

使用相对阈值

参数解释:勾选该参数后,只有当一列像素中边缘处相邻像素点间的灰度值变化量不小于该列像素上最大变化量的指定百分比时,才会检测到边缘点。勾选后,需设置相对阈值。

离群点百分比

参数解释:拟合圆或直线过程中要剔除的离群点的比例。

两线定位

单击绘制按钮,在数据可视化区拖动以绘制两个直线 ROI,分别覆盖待检测的两条边缘线。系统将根据卡尺设置提取多列像素,每列像素中检测的边缘点将用于直线拟合。

在数据可视化窗口中,卡尺上的箭头表示该卡尺检测边缘的方向。为稳定检测直线边缘,该方向应尽量与待检测直线边缘垂直。如果待检测直线存在倾斜角度,可调整矩形 ROI 的旋转角度,使卡尺及其检测方向随 ROI 一起旋转。

绘制 ROI 后,参考以下参数说明进行图形检测相关设置。

参数 解释

边缘极性

参数解释:该参数用于指定边缘处灰度值的变化方向。

值列表:

  • 暗到亮:检测灰度值从低到高变化的边缘,视觉上颜色从暗到亮。

  • 亮到暗:检测灰度值从高到低变化的边缘,视觉上颜色从亮到暗。

  • 任意:不限制边缘灰度值的变化方向,两种类型都可检测。

滤波窗口大小

参数解释:指定对提取的每列像素在其方向上进行滤波时使用的窗口大小。滤波可减少噪声,提升边缘检测结果的稳定性。

边缘类型

参数解释:定义边缘检测中要保留的边缘类型。

值列表:最优、首个、最后一个

灰度变化阈值

参数解释:该参数决定在提取的像素列中,边缘处相邻像素点的灰度值变化量需大于或等于该阈值时,才会检测到边缘点。合理设置该参数值,可有效过滤微弱边缘和噪声。

使用相对阈值

参数解释:勾选该参数后,只有当一列像素中边缘处相邻像素点间的灰度值变化量不小于该列像素上最大变化量的指定百分比时,才会检测到边缘点。勾选后,需设置相对阈值。

离群点百分比

参数解释:拟合圆或直线过程中要剔除的离群点的比例。

两圆定位

单击绘制按钮,在数据可视化区拖动以绘制两个圆形 ROI,分别覆盖待检测的两个圆形特征。系统将根据卡尺设置提取多列像素,每列像素中检测的边缘点将用于圆拟合。

对于圆形 ROI,卡尺检测边缘的方向为从 ROI 内部指向外部。一般无需调整卡尺方向,ROI 旋转不会影响检测方向。

绘制 ROI 后,参考以下参数说明进行图形检测相关设置。

参数 解释

边缘极性

参数解释:该参数用于指定边缘处灰度值的变化方向。

值列表:

  • 暗到亮:检测灰度值从低到高变化的边缘,视觉上颜色从暗到亮。

  • 亮到暗:检测灰度值从高到低变化的边缘,视觉上颜色从亮到暗。

  • 任意:不限制边缘灰度值的变化方向,两种类型都可检测。

滤波窗口大小

参数解释:指定对提取的每列像素在其方向上进行滤波时使用的窗口大小。滤波可减少噪声,提升边缘检测结果的稳定性。

边缘类型

参数解释:定义边缘检测中要保留的边缘类型。

值列表:最优、首个、最后一个

灰度变化阈值

参数解释:该参数决定在提取的像素列中,边缘处相邻像素点的灰度值变化量需大于或等于该阈值时,才会检测到边缘点。合理设置该参数值,可有效过滤微弱边缘和噪声。

使用相对阈值

参数解释:勾选该参数后,只有当一列像素中边缘处相邻像素点间的灰度值变化量不小于该列像素上最大变化量的指定百分比时,才会检测到边缘点。勾选后,需设置相对阈值。

离群点百分比

参数解释:拟合圆或直线过程中要剔除的离群点的比例。

四圆定位

单击绘制按钮,在数据可视化区拖动以绘制四个圆形 ROI,分别覆盖待检测的四个圆形特征。系统将根据卡尺设置提取多列像素,每列像素中检测的边缘点将用于圆拟合。

对于圆形 ROI,卡尺检测边缘的方向为从 ROI 内部指向外部。一般无需调整卡尺方向,ROI 旋转不会影响检测方向。

绘制 ROI 后,参考以下参数说明进行图形检测相关设置。

参数 解释

边缘极性

参数解释:该参数用于指定边缘处灰度值的变化方向。

值列表:

  • 暗到亮:检测灰度值从低到高变化的边缘,视觉上颜色从暗到亮。

  • 亮到暗:检测灰度值从高到低变化的边缘,视觉上颜色从亮到暗。

  • 任意:不限制边缘灰度值的变化方向,两种类型都可检测。

滤波窗口大小

参数解释:指定对提取的每列像素在其方向上进行滤波时使用的窗口大小。滤波可减少噪声,提升边缘检测结果的稳定性。

边缘类型

参数解释:定义边缘检测中要保留的边缘类型。

值列表:最优、首个、最后一个

灰度变化阈值

参数解释:该参数决定在提取的像素列中,边缘处相邻像素点的灰度值变化量需大于或等于该阈值时,才会检测到边缘点。合理设置该参数值,可有效过滤微弱边缘和噪声。

使用相对阈值

参数解释:勾选该参数后,只有当一列像素中边缘处相邻像素点间的灰度值变化量不小于该列像素上最大变化量的指定百分比时,才会检测到边缘点。勾选后,需设置相对阈值。

离群点百分比

参数解释:拟合圆或直线过程中要剔除的离群点的比例。

一圆一线定位

单击绘制按钮,在数据可视化区分别绘制一个直线 ROI 和一个圆形 ROI,覆盖待检测的直线边缘和圆形特征。系统将根据卡尺设置提取多列像素,每列像素中检测的边缘点将用于直线拟合和圆拟合。

对于直线 ROI,卡尺上的箭头表示检测边缘的方向,该方向应尽量与待检测直线边缘垂直。如果待检测直线存在倾斜角度,可调整矩形 ROI 的旋转角度,使卡尺及其检测方向随 ROI 一起旋转。

对于圆形 ROI,卡尺检测边缘的方向为从 ROI 内部指向外部。一般无需调整卡尺方向,ROI 旋转不会影响检测方向。

绘制 ROI 后,参考以下参数说明进行图形检测相关设置。

参数 解释

边缘极性

参数解释:该参数用于指定边缘处灰度值的变化方向。

值列表:

  • 暗到亮:检测灰度值从低到高变化的边缘,视觉上颜色从暗到亮。

  • 亮到暗:检测灰度值从高到低变化的边缘,视觉上颜色从亮到暗。

  • 任意:不限制边缘灰度值的变化方向,两种类型都可检测。

滤波窗口大小

参数解释:指定对提取的每列像素在其方向上进行滤波时使用的窗口大小。滤波可减少噪声,提升边缘检测结果的稳定性。

边缘类型

参数解释:定义边缘检测中要保留的边缘类型。

值列表:最优、首个、最后一个

灰度变化阈值

参数解释:该参数决定在提取的像素列中,边缘处相邻像素点的灰度值变化量需大于或等于该阈值时,才会检测到边缘点。合理设置该参数值,可有效过滤微弱边缘和噪声。

使用相对阈值

参数解释:勾选该参数后,只有当一列像素中边缘处相邻像素点间的灰度值变化量不小于该列像素上最大变化量的指定百分比时,才会检测到边缘点。勾选后,需设置相对阈值。

离群点百分比

参数解释:拟合圆或直线过程中要剔除的离群点的比例。

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